哈工大机械工程继续教育2010年专业课作业一已完成

Harbin Institute of Technology机械原理大作业设计说明书（一）课程名称：机械原理设计题目：连杆运动分析（16）院系：能源科学与工程学院班级：1102201设计者：学号：指导教师：赵永强唐德威设计时间：2013年6月8 日哈尔滨工业大学1 连杆机构运动分析题目16：如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AC l =CE l =100mm ，BC l =CD l =200mm ，90BCD ∠=，构件1的角速度为10/rad s ，试求构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。

2 分析过程2.1 建立坐标系建立以点E 为原点的固定平面直角坐标系x-E-y,如图所示：图2 机构坐标系2.2结构分析将构件BCD 分为杆3和杆4。

该机构由2个Ⅰ级杆组RR （杆1和杆5）和两个Ⅱ级杆组RRP （杆3、杆4和滑块B 、D ）。

其中原动件为杆1。

现将杆组分为如下两部分：图1 机构运动简图RRPRR图3 各级杆组2.3 建立数学模型2.3.1构件1、2、3的分析原动件杆1的转角：1θ=0—360。

原动件杆1的角速度：1ω=.1θ=10/rad s原动件杆1的角加速度：..1αθ==0运动副A 的坐标：0200A A x y mm =⎫⎬=⎭运动副A 的速度及加速度都为零。

构件1为BC （RRP Ⅱ级杆组）上滑块B 的导路 滑块B 的位置为：132cos cos B A C x x s x l θθ=+=+ 132sin sin B A C y y s x l θθ=+=+消去s,得：212arcsinA l θθ=+式中：011()sin ()cos C A C A A x x y y θθ=---构件3的角速度i ω和滑块B 沿导路的移动速度D υ：.211213(Q sin Q cos )/Q ωϕθθ==-+ 1322323(Q cos Q sin )/Q D s l l υθθ⋅==-+式中：..11111211321212Q sin ;Q cos ;Q sin sin cos sin l l l θθθθθθθθ=-==+构件3的角加速度和滑块B 沿导路移动的加速度：..241513(Q sin Q cos )/Q αθθθ==-+..4325323(Q cos Q sin )/Q B s l l υθθ==-+式中：122......21142211111Q cos sin cos 2sin l l l s θθθθθθθθ=---- 122......21152211111Q sin cos sin 2cos l l l s θθθθθθθθ=+-+2.3.2 构件3,4,5的分析构件3,4,5,由1个Ⅰ级基本杆组和一个RRP Ⅱ级杆组组成，与构件1,2,3结构相同，只运动分析过程与其相反。

哈工大2010机械工程专业课作业第一篇：哈工大2010机械工程专业课作业黑龙江省2010年度专业技术人员继续教育知识更新培训机械工程专业课作业专业课作业：11、PD控制方式的特点有哪些？适用于什么情况下？答：对于各关节的独立使用PD这种线性反馈控制律可以保证渐进稳定性，且控制器容易设计。

适用于工业机器人控制中。

12、基于位置控制的力控制系统、基于力矩控制的力控制系统分别适用于何种机器人操作臂？各有哪些特点？答：分别适用于工业机器人大减速比操作臂和常用动力学研究的低减速比或者直接驱动（DD）型操作臂。

其特点为：（1）与既存在位置控制系统的整合性高，（2）与位置控制系统相独立的impedance特可容易地设定。

（3）无动力学补偿一般控制系统较简单。

（4）力控制系统（广义）性能为含稳定性的imer loop的位置控制系统频带、环境刚度所支配。

（5）若扩展位置控制系统带宽，受力传感器的动态影剧院响，容易造成、固定环境下的不稳定。

13、作为机器人控制基本的运动方式的动力学特征有哪些？答：（1）M（q）的正定性：M（q）是对称且正定的矩阵。

（2）M（q）－2C（q,q）q的反对称性一适当地给定C(q,q)则其为反对称矩阵。

（3）参数显现的线性M（q）q+C（q，q）q+g（q）=Y（q，q）θ=τ。

（4）有线性存在适汉的Mm、MM、CM，GM，对于所有的qq 有0＜Mm≤‖Mq‖《MM‖ C（qq）‖《GM‖q‖‖g（q）‖《GM14、考虑实际机器人中存在不确定性的现实问题，模型的不确定性产生的根源有哪些？答：（1）自身的机械制造、装配误差导致参数的不确定性。

（2）传动系统的刚度。

（3）齿轮舆论传动的；回差。

（4）啮合齿面间摩擦、轴承摩擦。

（5）机器人在操人过程中所受不可预知的外部扰动等等。

15、三种基本的双向控制类型各自特点、应用场合是什么？答：对称型：是由主从的位置偏差，面向修正该偏差的方向施加驱动力矩，不需要力检测器（力传感器）构成简单。

报告一：专业导论心得体会1.专业导论的意义刚来工大时对机械设计制造及其自动化这个专业并不十分了解，而现在通过专业导论课的学习，渐渐对本专业有了一个大概的认识。

专业导论课程，不仅是了解本专业发展的历史、现状，该学些什么知识和技能，也是要将专业导论与成才教育紧密地结合起来。

只有真正认识了我们所学的专业，知道自己要学什么，自己所学专业在社会中的应用价值，才能激发同学们的学习兴趣，才能让更多学生认清前方的路，才能培养出更多的优秀人才。

2. 本专业的发展历史从原始社会早期人类使用的诸如石斧、石刀等最简单的工具，到杠杆、辘轳、人力脚踏车、兽力汲水车等简单工具，发展到较复杂的水力驱动，风力驱动的水碾和风车等较为复杂的机械。

18世纪英国的工业革命以后，以蒸汽机、内燃机、电动机为动力源的机械促进了制造业、运输业的快速发展，人类开始进入现代化的文明社会。

20世纪电子计算机的发自动控制技术、信息技术、传染技术的有机结合，使机械进入完全现代化阶段。

机器人、数控机床、高速运载工具、重型机械及其大量先进机械设备加速了人类社会的繁荣和进步，人类可以遨游太空、登陆月球，可以探索辽阔的大海深处，可以在地面以下居住和通行所有这一切都离不开机械、机械的发展已进入智能化阶段。

机械已经成为现代社会生产和服务的五大要素之一。

机械的发展史也是人类文明的发展史。

在古代的中国机械工程领域的发明与创造也是非常辉煌的，如磨制技术，金属的冶炼技术等。

而中国机械制造业主要是1949年后发展起来的。

新中国建立后，我国经济取得的巨大成就也是和制造业的进步分不开的。

经过几十年的奋斗，我国制造业已经构件了具有相当规模和水平的制造体系，当今中国已成为举世瞩目的制造大国。

机械制造业总体生产规模不断加大，机械制造是有100多个行业、857万个企业（大型企业占1%）及6万多种产品门类齐全的工业体系。

连续6年保持我国第一大类出口商品地位，机械工业生产能力是解放前的2600倍，居世界第5位，机床拥有量居世界第1位，汽车产量居世界第4位。

黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训2013年公需课程作业说明：所以级别的学员均需完成下列作业。

作业提交时间以网站通知为准。

1、结合案例分析网络游戏装备是否属于知识产权保护对象？答：玩家与网络游戏运营商双方形成消费者与服务者的关系，由于原、被告之间没有签定其他的合同文本，双方之间所形成的消费者与服务者的权利、义务关系即应适用我国合同法和消费者权益保护法等有关法律规定。

被告在安全保障方面存在欠缺，应承担由此导致的相应的法律后果。

审理法官还认为，关于丢失装备的价值，虽然虚拟装备是无形的，且存在于特殊的网络游戏环境中，但并不影响虚拟物品作为无形财产的一种，获得法律上的适当评价和救济。

玩家参与游戏需支付费用，可获得游戏时间和装备的游戏卡均需以货币购买，这些事实均反映出作为游戏主要产品之一的虚拟装备具有价值含量。

案例分析：本案纠纷虽然是根据合同法的相关规定进行判决的，但前提是网络游戏的装备属于法律保护的无形财产。

2、知识产权与其他私法上的权利相比有什么特点？答：知识产权是多种民事权利中的一种，与一般有形财产所有权、债权等其他民事权利相比，它有一些不同的特征。

（一）权利客体的无形（二）权利内容的双重性（三）权利的依法认定性（四）权利的独占性（五）权利的地域性（六）权利的时间性3、什么是著作权？公益性广告的广告词有无著作权？答：著作权：也称版权，指基于文学、艺术和科学作品依法产生的权利。

著作权有广义和狭义之分，二者均包括人身权利和财产权利两部分。

广义的著作权包括邻接权，狭义著作权仅指作者对作品享有的权利。

公益性广告的广告词有著作权，文字作品是受著作权法保护的对象之一。

4、我国《著作权法》对职务作品的著作权主体是如何规定的？答：职务作品指公民为完成法人或其他组织工作任务所创作的作品。

依照我国《著作权法》的规定，职务作品著作权的归属分为以下几种情况：1、一般的职务作品，著作权由作者享有，单位在业务范围内有优先使用权。

Harbin Institute of Technology机械原理大作业一课程名称： 机械原理 设计题目： 连杆机构运动分析 院 系： 机电工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间：1.运动分析题目(11)在图所示的六杆机构中，已知：AB l =150mm, AC l =550mm, BD l =80mm, DE l =500mm,曲柄以等角速度1w =10rad/s 沿逆时针方向回转，求构件3的角速度、角加速度和构件5的位移、速度、加速度。

2.机构的结构分析2.1建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系A-x, y,如下图： 2.2机构结构分析该机构由Ⅰ级杆组RR （原动件1）、Ⅱ级杆组RPR （杆2及滑块3）和Ⅱ级杆组RRP （杆4及滑块5）组成。

3.建立组成机构的各基本杆组的运动分析数学模型3.1原动件1（Ⅰ级杆组RR ）由图所示，原动件杆1的转角a=0-360°，角速度1w =10rad/s ，角加速度1a =0,运动副A 的位置坐标A x =A y =0,速度(A ，A)，加速度（A ，A ），原动件1的长度AB l =150mm 。

求出运动副B 的位置坐标（B x , B y ）、速度（B ，B ）和加速度（B ，B ）。

3.2杆2、滑块3杆组（RPR Ⅱ级杆组）已出运动副B 的位置（B x , B y ）、速度（B ，B ）和加速度（B ，B ），已知运动副C 的位置坐标C x =0, C y =550mm,速度，加速度，杆长AC l =550mm 。

求出构件2的转角b,角速度2w 和角加速度2a . 3.3构件二上点D 的运动已知运动副B 的位置（B x , B y ）、速度（B ，B ）、加速度（B ，B ），已经求出构件2的转角b ，角速度2w 和角加速度2a ，杆BD 的长度BD l =80mm 。

根据Ⅰ级杆组RR 的运动分析数学模型求出点D 的位置坐标（D x ,D y ）、速度（D ，D ）和加速度（D ，D ）。

黑龙江省2010年度专业技术人员继续教育知识更新培训初级职称化工专业课作业专业课程作业一1、PED技术的概念和特点答：在阳极氧化基础上发展起来的一种在金属或合金表面生长陶瓷膜的新技术。

处理过程是将金属或合金置于液相溶液中电解并施加一定的电压，利用电化学方法在电极试样表面产生等离子体微弧放电，在热化学、等离子体化学和电化学的共同作用下在金属表面生成陶瓷膜层。

PED技术的一般特点：维护氧化技术是采用高压电源、大电源，在无污染的电解液中以微弧放电的形式，在基本表面生成氧化物陶瓷膜。

因此，与其他表面处理技术相比，该技术具有以下特点：（1）等离子液相电解沉积处理过程中等离子体微弧光放电具有高能量密度，等离子体弧光放电的高密度能量，使得点通道内温度高达几百度甚至几千度、电压可达100MPa以上。

这种极限条件下的反应过程也赋予了陶瓷膜用其它技术难以获得优异性能。

（2）等离子液相电解沉积过程在液相溶液中进行，可以方便地通过改变电解液成分和调节电参数对膜层的厚度、组成、结构等就行调控，从而优化膜层性能，也易于惨杂改性。

另外液相环境中使得电解液成分可以很好的和基体材料接触，被处理的基体材料不受尺寸形状限制，可对复杂形状零件内外加工，并且膜层均匀性较好。

（3）微弧放电区瞬间高温高压，但整体集体和所处的电解液系温度不高，不会影响真个基本材料的力学性能，涂层与基地是冶金结合，结合强度较高。

（4）对基本材料的适应性广，设备简单，操作方便，生产过程中无需气氛保护或真空条件。

等离子液相电解沉积也有自己的不足，目前来看主要是耗能较大。

（5）对基体材料的适应性广，设备简单，操作方便，生产过程中无需气氛保护或真空条件。

（6）等离子液相电解沉积的不足，目前来看主要是耗能较大。

2、简述PED放电过程的四个阶段(1)阳极氧化阶段此阶段试样表面没有火花产生，由于腐蚀的竞争过程，形成了疏松、半透明的膜，伴随着阳极析氧和阴极析氢现象的发生。

(2)火花放电阶段在一阶段电压上升也很快，但是上升斜率要比第一阶段小一点，电流出现如前面图所示的变化，即先增大再有所减少。

2011年公需课作业1、什么是创新？它的基本特性有哪些？举例说明。

答：创新是指通过创造或引入新的技术、知识、观念或创意创造出新的产品、服务、组织、制度等新事务并将之应用于社会以实现其价值的过程，价值经济价值、社会价值、学术价值、艺术价值等。

基本特性：第一，创新的起点在于问题，第二，创新的关键在于突破，第三，创新的本质在于新颖，第四，创新的基础在于继承，第五，创新的目的在于发展。

案例1、神舟飞船的创新。

①定义上创新。

神舟飞船原总设计师，中国工程院院士：“什么是创新？根据中国的需要，运用中国的办法解决中国问题，这就是创新”。

②是模仿创新的典范。

a)是模仿但不是从头做起，节省大量人力、物力、财力。

b)实施跨越式发展，并有改进创新。

c)从中国国情出发，增强国家的地位。

d)强调模仿创新是大量使用的创新战略。

案例2、从定义引发的创新。

a)创新是人类借助于工具、手段和条件，改造客体，创造出原先客观没有的人造物质财富的创造活动。

b)扫描隧道显微镜（STM）发明人获诺贝尔物理奖。

c)把“观察世界手段”变为“改造世界手段”。

d)做出别人没有做出的工作，培养出国家百名优秀论文的博士研究生。

2、什么是创新能力？企业技术创新能力的组成答：1、创新能力是在前人发现或发明的基础上，通过自身的努努力，创造性地提出新的发现、发明和新的改进、革新方案的能力。

2、企业创新能力的组成：（1）R&D 创新能力；（2）生产创新能力；（3）投入创新能力；（4）管理创新能力；（5）营销创新能力；（6）财务创新能力；（7）竞争创新能力。

3、什么是自主创新？举例说明答：自主创新是指通过拥有自主知识产权的独特的核心技术以及在此基础上实现新产品的价值的过程。

案例：冻土工程创新（1）长期细致艰苦的工作。

（2）解决青芷铁路世界难题。

（3）人才和团队建设4、什么是模仿创新？举例说明答：模仿创新是指企业通过学习模仿率先创新者的创新思路和创新行为，吸收其成功经验和失败教训，引进购买或破译率先者的成功核心技术和技术秘密，并在此基础上改进完善和进一步开发。

2010年专业课作业一1、结合本人工作经历，举出电气工程领域中需要对电能回收或电能回馈的案例。

答：当电机从高速运行而减速时，例如电梯、机床、电动车辆、行车等，在它们工作时，如果减速，则电机实际上被机械部分的惯性“反拖”，造成电机转变为发电机。

当电机带动重物向下运动时，例如电梯、油田抽油机、起重机、提升机等，在重物下降的过程中，重力势能转变为电能，形成发电。

这些设备是用变频器来驱动的，那么在电机发电时，电机的电量就会通过续流二极管源源不断地整流，并向变频器内部充电，使变频器的直流母线电压升高。

此时，电能回馈装置，从变频器的直流母线吸收电量，并经过逆变和并网，让这部分电量回归到电网中，就可以实现发电能量的回收和利用。

2、电能回馈至电网要解决的关键技术是什么？答：补偿电网负荷的无功功率；有源电力滤波器改善电能中的谐波污染源；三相电压不平衡的改善；所馈送电能频率的恒定控制。

3、什么是无源逆变及有源逆变？二者存在于什么工程背景中？答：如果将直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，则叫无源逆变。

用于已有电源蓄电池、T电池、太阳能电池向交流负载供电，或者在交流电机调速变频器、不间断电源（UPS）等电力电子装置中均需使用无源逆变电路；如果把直流电逆变为电源同频率的交流电反送到电网中去，称为有源逆变。

应用于两个方面，一为电子负载的研制，二为分布式能源并网系统的设计。

4、电子负载与太阳能发电和风力发电有何异同？答：电子负载分为恒压模式，横流模式，横阻模式，恒功率模式是控制内率MOSFET或晶体管的导通量(量占空比大小),靠功率管的耗散功率消耗电能的设备它能够准确检测出负载电压,精确调整负载电流,同时可以实现模拟负载短路,模拟负载是感性阻性和容性,容性负载电流上升时间。

一般开电源电源的调试检测是不可缺少的。

风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。

2012年专业课作业一1.四足步行常见的步态有哪些？各有什么特点？其步行稳定性如何？四足步行常见的步态有：爬行步态(Crawl)、小跑步态(Trot)、溜蹄(Pace)跑步态、跳跃跑步态1.爬行步态(Crawl)：例如乌龟爬行时，按着左前、右后、右前、左后的顺序把脚抬起向前迈出，把抬起、悬空的脚称为游脚。

将乌龟四次游脚作为一个周期，就像合着四拍的曲子一样重复周期性的步行。

此时把一个步行周期设为1 ，来表示各脚的着地时刻如Fig.2.35 所示。

把表示着地时刻的数字称为各脚的相对位相。

再者详细地观察可以发现乌龟通常仅一脚为游脚，其余三脚此时都着地。

即一定在当前游脚着地后才能抬起下一只脚。

例如：紧跟着位相为0时着地的左前脚立即将右后脚游脚化，于是右后脚从位相0 到位相0.25 期间为游脚，从0.25 到1接触地面成为支撑脚。

在1个周期中支撑脚期间所占的比例称为占空比(Duty-ratio) 。

上述右后脚从位相0.25 到 1 期间的占空比为0.75 。

其步行中的平均支撑脚数也可以计算为4( 总的脚数)X0.75=3。

通常完全可以通过前述的相对位相和占空比将在一个步行周期中各脚1 次游脚化的步行方式、抬脚顺序、抬脚落脚的时刻给定。

把步行中的抬脚顺序及时刻称为步态。

前述的乌龟的步态称为爬行步态2.小跑步态(Trot)：小跑步态与乌龟的爬行步态完全不同，以蜥蜴为例两脚同时为游脚。

处于对角线上的两脚相对相位相同，恰好是2 拍步法。

将此步态称为“小跑步态”。

鳄鱼也有小跑步态。

马在啪踏啪踏慢行时也是接近2 拍，几乎与爬行步态相同，但占空比小于0.75 ，再快一些踏踏地走时为完整的2拍，此时为小跑步态3.溜蹄(Pace)跑步态：当马车拉载时常常是溜踢步态(Pace)。

4.跳跃跑步态：马快跑时，步态变为跳跃跑步态就象乌龟的爬行步态那样，都是总能保证有3只脚支撑的步态。

因此，总能保证有3 只脚支撑成为步行稳定性判定的指标。

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